JP2009048968A - 密閉型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス放出口や注液口のような電池の外装ケースに設けられる開口部から電池内部への異物の混入を防止し且つ当該開口部のシール性が良好な密閉型電池を提供する。
【解決手段】外装ケース４０，４２に設けられたネジ孔２４と、ネジ孔２４に挿入され締結されたネジ３０とを備え、ネジ孔２４の底面２５には外装ケース４０の内部と連通する内側開口部２３であって開口径が該ネジ孔２４のケース表面における孔径よりも小さい開口部２３が設けられており、ネジ孔２４の底面２５とネジ３０の締結された先端３２との間には開口部２３を覆う孔内部シール部材１０が配置されており、孔内部シール部材１０はネジ３０の締付力によってネジ孔２４の底面２５に押し付けられて開口部２３を封止している密閉型電池１００。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型電池に関する。

近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。
ところで、この種の電池においては電池製造工程での組立て直後は未充電状態にあるため、この電池に対して初充電が行われる。この初充電時には電池内でガス（典型的には水素ガス）が多量に発生するため、電池の内圧が上昇したり或いは活物質が膨張して電池ケースが変形したりするという問題が生じ得る。従来、上記問題を解決する方法の一つとしては、外装ケースの位置に設けたガス放出口（典型的には電解液の注液口を兼ねる）をネジ留めにより仮封止しておき、初充電後に当該ネジを緩めることによって初充電時に発生したガスを電池ケース外部に放出させる方法が採用されている。ガス抜き後に再びネジを締結し、更に当該ネジと電池ケースとを溶接することによって当該ガス放出口（注液口）の本封止が完了する。なお、この種の従来技術として例えば特許文献１〜４が開示されている。
特開２０００−２１５８８２号公報 特開２００４−１１９３２９号公報 特開平１１−２５０８８７号公報 特開平９−１４７８２２号公報

しかしながら、上述した従来技術ではネジを締結する際に電池内部に異物（例えば切削されたネジ屑など）が混入する虞がある。電池内部への異物の混入は電池の微小短絡の要因にもなりかねず好ましくない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的はガス放出口や注液口のような電池の外装ケースに設けられる開口部から電池内部への異物の混入を防止し且つ当該開口部のシール性が良好な密閉型電池を提供することである。

本発明によって提供される密閉型電池は、外装ケースに設けられたネジ孔と、ネジ孔に挿入され締結されるネジとを備えている。上記ネジ孔の底面には外装ケースの内部と連通する内側開口部であって開口径が該ネジ孔のケース表面における孔径よりも小さい開口部が設けられている。また、上記ネジ孔の底面と上記ネジの締結された先端との間には上記開口部を覆う孔内部シール部材が配置されている。そして、上記孔内部シール部材は、上記ネジの締付力によって上記ネジ孔の底面に押し付けられて上記開口部を封止していることを特徴とする。
かかる構成の密閉型電池によれば、非常に簡単な構成で上記開口部（典型的にはガス放出口としても利用される電解液の注液口）を封止することができ、電池のシール性を確保することができる。
またネジ孔の底面に孔内部シール部材を配置することにより、ネジを締結する際に電池内に異物（例えば切削されたネジ屑など）が混入することを防止することができる。これにより異物混入が電池性能に及ぼす悪影響（例えば正極および負極間への混入による微小短絡の発生など）を未然に防止することができる。その結果、高い信頼性を有する密閉型電池を提供することができる。
さらにネジの締結力で上記内側開口部を封止しているので、当該ネジを緩めることによって封止構造を解除でき、例えば、初充電時に発生したガス（例えばリチウムイオン電池において典型的には水素ガス）を該外装ケース外部へと放出させることができる。その際、上記開口部は孔内部シール部材で覆われているので、当該開口部から電解液が墳出する事態を回避することができる。

ここで開示される密閉型電池のある好適な一態様において、上記外装ケースと上記ネジの頭（即ちネジの外装ケース表面に露出している頭部分）との間には上記ネジ孔を囲む孔外部シール部材が配置されている。そして、上記孔外部のシール部材は、上記ネジの締付力によって上記外装ケース側に押し付けられて当該外装ケースとネジ頭との隙間を封止していることを特徴とする。
かかる構成の密閉型電池によれば、ネジ孔の底面に配置された孔内部シール部材と、ネジ孔の周りを囲む孔外部シール部材との２箇所でシール（封止）構造を構築することができる。そのため電池の外装ケースに設けられる上記開口部のシール性をさらに良好にすることができる。

ここで開示される密閉型電池のある好適な一態様において、上記孔内部シール部材は、上記ネジ孔の内周面との間に隙間が形成されるように配置されていることを特徴とする。
このような構成の上記内側開口部は、上記形成される隙間を介して初充電時に発生したガスをスムーズに放出することが可能となるため、ガス放出口（典型的には注液口を兼ねる。）としての使用に好ましい。

ここで開示される密閉型電池のある好適な一態様において、上記ネジ頭と上記外装ケースとが点付溶接されていることを特徴とする。
これによりネジと外装ケースとの相対的な回転を防止することができる。したがって例えば本発明の電池を車両搭載用電池として使用する場合には走行時の振動によってネジが緩む事態を回避することができる。

ここで開示される密閉型電池のある好適な一態様において、上記ネジ孔の底面はテーパ状に形成されており、上記孔内部シール部材は球形状を有している。
この構成によればテーパ状底面に配置される孔内部シール部材と注液口との位置合わせが容易となり、組み付け性が良好となる。

ここで開示される密閉型電池のある好適な一態様において、上記孔内部シール部材と上記ネジの先端との間には、ネジ締結時の回転力が孔内部シール部材に直接伝わることを回避するための緩衝部材が配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、緩衝部材（典型的には孔内部シール部材とネジ先端との間に配置し得る板状部材）によって、ネジを締結する際に当該ネジの回転力が孔内部シール部材に直接伝わる事態を回避し、ネジを締付ける又は緩める際のネジ回転に連動して孔内部シール部材が移動（典型的には回転）するのを防止することができる。その結果、孔内部シール部材の損傷やシール機能低下を防止することができる。

或いは、ここで開示される密閉型電池のある好適な他の一態様において、上記孔内部シール部材は上記ネジと一体に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば孔内部シール部材と注液口との位置合わせが不要となり、電池の製造工程を簡略化することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。以下、角形（箱形）の外装ケースを備える密閉型のリチウムイオン電池１００を例として本発明を詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。

本実施形態のリチウムイオン二次電池１００は、従来の密閉型電池と同様、典型的には所定の電池構成材料（正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等）を具備する電極体と、該電極体および適当な電解液を収容する外装ケースとを備える。

一例として図１に模式的に示すように、本実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池１００は、後述する扁平形状の捲回電極体７０（図６参照）を収容し得る形状（本実施形態では箱形）の外装ケース（ケース本体）４０を備える。かかる外装ケース４０には捲回電極体７０の正極と電気的に接続する正極端子５０ａおよび負極と電気的に接続する負極端子５０ｂが設けられている。外装ケース４０の材質（ここではアルミニウム製）やサイズは従来の密閉型電池と同等でよく本発明を限定する要素ではない。
この外装ケース４０の上面（具体的にはケース本体４０に溶接される蓋部材）４２の中央付近には、本実施形態において上記ネジ孔及び内側開口部を構成する注液口形成部２０が設けられている。注液口形成部２０は、外装ケース４０の上面（蓋部材）４２から外方に突出した形状を有し、その内部には注液口２２（図２参照）が形成されている。

さらに図２を加えて本実施形態に係る注液口形成部２０の構成について説明する。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示す断面模式図である。
注液口形成部２０は、ネジ３０と、ネジ孔２４と、注液口２２とを備える。ネジ孔２４は外装ケースに設けられている。本実施形態ではネジ孔２４は外装ケース４０の上面（蓋部材）４２に形成された略円筒形状の孔である。ネジ孔２４の内周面２８には、後述する雄ネジに対応する雌ネジが予め形成されており、該ネジ孔２４（雌ネジ）に所定形状の雄ネジ３０（以下単にネジ３０という）が挿入されて締結されている。ネジ３０としては種々の形状のものが使用し得るが、典型的には適当なサイズのステンレス製やアルミ製のビス３０（例えばナベ頭ビス、丸皿ビス、皿ビス）を使用することができる。
また、ネジ孔２４の底面２５には、その開口径が該ネジ孔２４のケース表面における孔径よりも小さい内側開口部２３が設けられている。この開口部２３は、注液口２２の開口部分を構成している。すなわち開口部２３は外装ケース４０の内部と連通しており、該開口部２３を介して電解液をケース４０内に注入可能なように構成されている。本実施形態の開口部２３は、ネジ孔２４の底面２５の中央部分に配置され、その開口形状は略円形状である。

ネジ孔２４の底面２５とネジ３０の締結された先端３２との間には、開口部２３を覆う孔内部シール部材１０が配置されている。孔内部シール部材１０は、開口部２３を覆い得る形状であればよく、この例では円盤形状である。また、そのサイズはネジ孔２４のケース表面における孔径よりも小さく且つ開口部２３の開口径よりも大きくなるように構成されている。
かかる孔内部シール部材１０によって、注液口２２の開口部２３が封止されている。すなわち、孔内部シール部材１０は、ネジ３０の締付力によってネジ孔２４の底面２５に押し付けられ、その押圧力によって生じた面圧により開口部２３を塞いでいる（シールしている）。なお、孔内部シール部材１０としては電解液に対して耐食性を有し、且つ適度に弾力性を有する材料を好適に使用することができる。このような材料として、ＥＰＤＭなどのゴム材料、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）などの樹脂材料を挙げることができる。フッ素樹脂材料やフッ素ゴム材料が好適に使用できる。孔内部シール部材１０が弾力性を有することにより、ネジ孔２４の底面２５に押し付けられた孔内部シール部材１０は圧縮され、その圧縮による面圧によって孔内部シール部材１０とネジ孔２４の底面２５との密着度を向上させることができる。

かかる構成の密閉型電池１００によれば、非常に簡単な構成で開口部２３（典型的にはガス放出口としても利用される電解液の注液口２２）を封止することができ、電池のシール性を確保することができる。
またネジ孔２４の底面に孔内部シール部材１０を配置することにより、ネジ３０を締結する際に電池内に異物（例えば切削されたネジ屑など）が混入することを防止することができる。これにより異物混入が電池性能に及ぼす悪影響（例えば正極および負極間への混入による微小短絡の発生など）を未然に防止することができる。その結果、高い信頼性を有する密閉型電池１００を提供することができる。
さらにネジ３０の締結力で上記内側開口部２３を封止しているので、当該ネジ３０を緩めることによって、電解液の注液口２２をガス放出口としても利用することができる。例えば、初充電時に発生したガス（例えばリチウムイオン電池において典型的には水素ガス）を、開口部２３を介して該外装ケース４０の外部へと放出させることができる。その際、上記開口部２３は孔内部シール部材１０で覆われているので、当該開口部２３から電解液が墳出する事態を回避することができる。また、注液口形成部２０は、孔径が大きなネジ孔２４と孔径が小さな開口部２３とから構成されているため、電解液の這い上がりを防止することもできる。
なお、図示されるように、孔内部シール部材１０は、ネジ孔２４の内周面２８との間に隙間２７が形成されるように配置されていることが好ましい。このような構成の内側開口部２３は、上記形成される隙間２７を介して初充電時に発生したガスをスムーズに放出することが可能となるため、ガス放出口（典型的には注液口を兼ねる。）としての使用に好ましい。

以下、さらに本実施形態に係る密閉型電池１００の特徴について詳細に説明する。図２に示すように本実施形態の電池１００ではシール部材が２箇所に配置されている。すなわち、上述した孔内部シール部材１０に加えて、ネジの頭３４（即ちネジ３０の外装ケース表面に露出している頭部分）と外装ケース４０との間には、孔外部シール部材１２が介装されている。孔外部シール部材１２は、外装ケース表面に露出したネジ孔２４を囲むように配置されている。
孔外部シール部材１２は、ネジ頭３４と外装ケース４０（蓋部材４２）との隙間を封止している。すなわち、孔外部シール部材１２は、ネジ３０の締付力によって外装ケース側に押し付けられて圧縮され、その圧縮によって生じた面圧によりネジ頭３４と外装ケース４０との隙間を塞いでいる。本実施形態の孔外部シール部材１２は、ネジ孔２４を画する外縁に沿う環状のゴム製部材（例えばＥＰＤＭ等）である。また、ネジ頭３４の下面には孔外部シール部材１２の形状に対応する環状の溝３５が形成されている。そして孔外部シール部材１２は環状の溝３５に嵌入された状態でネジ３０の締付力によって外装ケース側に押し付けられている。なお、図示した例ではネジ側（即ちネジ頭３４の下面）に溝部３５が設けられているが、これに限らず外装ケース４０の側（即ち外装ケース表面）にシール部材用の溝部を設けてもよい。
上記構成の密閉型電池１００によれば、ネジ孔２４の底面２５に配置された孔内部シール部材１０と、ネジ孔２４の周りを囲む孔外部シール部材１２との２箇所でシール（封止）構造を構築することができる。そのため電池の外装ケース４０に設けられる上記開口部２３のシール性をさらに良好にすることができる。

また、ネジ３０のネジ頭３４は、外装ケース４０（蓋部材４２）と点付溶接されている。詳細には、ネジ頭３４は、その外周に沿う輪状の鍔部３６を有している。そして、鍔部３６と当該鍔部３６に対応する外装ケース表面とが点付溶接されている。
上記構成によれば、ネジ３０と外装ケース４０との相対的な回転を防止することができる。したがって、例えば電池１００を車両搭載用電池として使用する場合には、走行時の振動によってネジ３０が緩む事態を回避することができる。なお、上記点付溶接の方法は、典型的な電池において適用され得る種々の溶接手段（例えばレーザ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、電子ビーム溶接など）を用いることができる。

次に、図３を加えて電池１００を構成する各構成材料について言及しながら密閉型電池１００の製造方法について説明する。まず、所定形状（ここでは箱型）を有する外装ケース４０を用意する。ここで用意される外装ケース４０の材質は、従来の単電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、比較的軽量な材質が挙げられる。例えば、金属製外装ケース、好ましくは表面に絶縁用樹脂コーティングが施されているような金属製外装ケース、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂その他の合成樹脂製外装ケースが好適である。

次に、外装ケース４０内に正極及び負極を備える電極体７０を収容する。本実施形態に係る電極体７０は、図３に示すように、通常のリチウムイオン電池の電極体と同様、シート状正極７１ａ（以下「正極シート」という。）とシート状負極７１ｂ（以下「負極シート」という。）を計２枚のシート状セパレータ（以下「セパレータシート」という。）と共に積層し捲回させた捲回電極体７０である。上記捲回電極体７０の製造に際しては、まず、正極シート７１ａと負極シート７１ｂを計２枚のセパレータシートと共に重ね合わせ、さらに当該正極シート７１ａと負極シート７１ｂとを捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製する。
なお、正極シート７１ａ及び負極シート７１ｂの活物質層が形成されていない集電体露出部分７２ａ、７２ｂには、それぞれ正極リード端子７４ａおよび負極リード端子７４ｂが付設されており、上述の正極端子５０ａおよび負極端子５０ｂ（図１）と電気的に接続される。

捲回電極体７０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シート７１ａは長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔（本実施形態）その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２等が挙げられる。例えば、長さ２〜４ｍ（例えば２．７ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１０ｃｍ）、厚さ５〜２０μｍ（例えば１５μｍ）程度のアルミニウム箔を集電体として使用し、その表面の所定領域に常法によってニッケル酸リチウムを主体とするリチウムイオン電池用正極活物質層（例えばニッケル酸リチウム８８質量％、アセチレンブラック１０質量％、ポリテトラフルオロエチレン１質量％、カルボキシメチルセルロース１質量％）を形成することによって好適な正極シートが得られる。
一方、負極シート７１ｂは長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔（本実施形態）その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。例えば、長さ２〜４ｍ（例えば２．９ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１０ｃｍ）、厚さ５〜２０μｍ（例えば１０μｍ）程度の銅箔を使用し、その表面の所定領域に常法によって黒鉛を主体とするリチウムイオン電池用負極活物質層（例えば黒鉛９８質量％、スチレンブタジエンラバー１質量％、カルボキシメチルセルロース１質量％）を形成することによって好適な負極シートが得られる。また、正負極シート間に使用される好適なセパレータシートとしては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、長さ２〜４ｍ（例えば３．１ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１１ｃｍ）、厚さ５〜３０μｍ（例えば２５μｍ）程度の合成樹脂製（例えばポリエチレン等のポリオレフィン製）多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。
なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。
なお、密閉型電池１００の外装ケース４０内に収容する電極体は上記捲回タイプに限定されない。例えば正極シートと負極シートをセパレータ（或いはセパレータとしても機能し得る固体またはゲル状電解質）と共に交互に積層して成る積層タイプの電極体であってもよい。

捲回電極体７０を外装ケース４０内に収容した後、続けて外装ケース４０に形成された注液口形成部２０から電解液を注入する。具体的にはネジ孔２４の底面２５に設けられた内側開口部２３（注液口２２）を介して電解液を注入する。本実施形態では、非水溶媒に電解質を溶解した非水電解液を注入している。
この電解液を構成する非水溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。本実施例に係る密閉型電池では、ジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）を用いている。また、この電解液を構成する電解質（支持塩）としては、フッ素を構成元素とする各種リチウム塩から選択される一種または二種以上を用いることができる。例えば、ＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４，ＬｉＡｓＦ_６，ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３，ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３，ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２，ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３等からなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。本実施例に係る密閉型電池では、電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を用いている。その濃度は約１ｍｏｌ／リットルである。

開口部２３（注液口２２）を介して上記電解液を注入した後、注液口２２を仮封止する。この仮封止は、ネジ３０をネジ孔２４に組み付けることにより行う。具体的には、まずネジ孔の底面２５に孔内部シール部材１０を配置する。なお圧縮前における孔内部シール部材１０の厚みは、ネジ孔の底面２５とネジ３０の締結された先端３２との間の隙間よりも大きくなるように構成されている。次いでドライバなどの工具をネジ３０のネジ頭３４に係合し、工具からの回転力を伝達することでネジ３０を締め付ける。ネジ３０の締め付けは、ネジ頭３４の下面と外装ケース表面とが当接するまで行われる。このとき、ネジ３０の先端３２と孔内部シール部材１０とが当接し、ネジ３０の締結力によって孔内部シール部材１０はネジ孔の底面２５に押し付けられて圧縮される。この圧縮により生じた面圧によって孔内部シール部材１０はネジ孔の底面２５に密着し、開口部２３を塞ぐ（仮封止する）ことができる。
上記構成によれば、仮封止の際にネジ３０を孔内部シール部材１０の上から締結しているので、ネジ３０を締結する際に電池内に異物（例えば切削されたネジ屑など）が混入することを防止することができる。
なお、孔内部シール部材１０は、当該孔内部シール部材１０が適度な面圧によって開口部２３を封止し得るように、適当な弾力性を維持しつつ圧縮されるのが好ましい。この例では孔内部シール部材１０の圧縮率は、凡そ２０〜３０％となるように調整されている。この圧縮率の調整は、圧縮前における孔内部シール部材１０の厚みと、ネジ孔２４の深さと、ネジ３０の軸長さ（即ちネジの締結方向におけるネジ頭３４の下面とネジ先端３２との間の距離）とを適当なサイズに設定することにより行われる。この調整方法によれば、例えば一例を挙げれば、ネジ頭３４と外装ケース表面とが当接するまでネジ３０を締め付けることにより、孔内部シール部材１０の圧縮率を所定の値に維持することができ、圧縮率の管理が容易となる。
また、上述した仮封止では、孔内部シール部材１０に加えて孔外部シール部材１２による封止が同時に行われる。つまり、ネジ側の環状の溝３５に孔外部シール部材１２を嵌入し、次いでネジ３０を締め付けることにより、ネジ頭３４と外装ケース表面との隙間を塞ぐ（封止する）ことができる。なお、圧縮前における孔外部シール部材１２の厚みは、環状の溝３５の深さよりも大きくなるように構成されている。また、孔外部シール部材１２の圧縮率は、圧縮前における孔外部シール部材１２の厚みと、環状の溝３５の深さとを適当なサイズに設定することにより、好適な圧縮率（ここでは２０〜３０％）に調整することができる。

このようにして電池１００の注液口形成部２０を仮封止した後、電池の初充電を行う。この初充電の際に外装ケース４０内でガス（例えばリチウムイオン電池において典型的には水素ガス）が生じ得る。
次いで注液口２２の仮封止を解除することにより生じたガスの放出、つまりガス抜きを行う。具体的にはネジ３０を緩めて開口部２３を開放し、当該開口部２３を介してガスを該外装ケース４０外へと放出させる。このとき、孔内部シール部材１０は、ネジ孔２４の内周面２８との間に隙間２７が形成されるように配置されているため、当該隙間２７を介してガスをスムーズに放出することができる。

その後しばらく放置して適切なガス量を外装ケース４０外へと放出した後、開口部２３（注液口２２）を含む注液口形成部２０を本封止する。この本封止は、上述した仮封止と同様にネジ３０の締結により行われる。
本実施形態の構成によれば、孔内部シール部材１０および孔外部シール部材１２の２箇所でシール構造を構築しているためシール性が良好となり、それゆえにネジ３０の周囲を全周にわたって外装ケース４０と溶接（例えばレーザ溶接）する従来の本封止が不要となる。即ち本実施形態では、非常に簡易な構成で注液口２２のシール構造をすることができ、電池の製造コストを低減することができる。
なお、ここでは本封止後にネジ３０の緩みを防止するためネジ３０の鍔部３６と外装ケース４０とが簡易に点付溶接されている。
このようにして密閉型電池１００全体の気密構造を形成し、密閉型電池１００を構築することができる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
例えば図４に示すように、ネジ孔１２４の底面１２５をテーパ状とし、孔内部シール部材１１０を球形状とした密閉型電池を使用することができる。
この構成によれば、テーパ状底面１２５に配置される孔内部シール部材１１０と注液口２２との位置合わせが容易となり、組み付け性が良好となる。

また、図５に示すように、孔内部シール部材１０とネジ３０の先端３２との間に、ネジ締結時の回転力が孔内部シール部材１０に直接伝わることを回避するための緩衝部材１６を配置することができる。
この構成によれば、緩衝部材１６（典型的には孔内部シール部材とネジ先端との間に配置し得る板状部材１６）によって、ネジ３０を締結する際に当該ネジ３０の回転力が孔内部シール部材１０に直接伝わる事態を回避し、ネジ３０を締付ける又は緩める際のネジ３０回転に連動して孔内部シール部材１０が移動（典型的には回転）するのを防止することができる。その結果、孔内部シール部材１０の損傷やシール機能低下を防止することができる。なお、緩衝部材１６としては例えばステンレス製の板状部材が挙げられる。

あるいは、図６に示すように孔内部シール部材２１０をネジ３０と一体に形成してもよい。この例では、締結前のネジ３０の先端の平底部分に孔内部シール部材２１０を構成するシール材料が予め付与されている。
この構成によれば、孔内部シール部材２１０と注液口２２との位置合わせが不要となり、電池の製造工程を簡略化することができる。

なお、密閉型電池の種類は上述したリチウムイオン電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、或いは電気二重層キャパシタであってもよい。

また、本実施形態に係る密閉型電池１００は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。即ち、図７に示すように本実施形態に係る密閉型電池１００を単電池として所定の方向に配列し、当該単電池をその配列方向に拘束することによって組電池９２を構築し、かかる組電池９２を電源として備える車両９０（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供することができる。

本実施形態に係る電池の構成を模式的に示す模式図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示す断面模式図である。 捲回電極体の一例を模式的に示す正面図である。 別の実施形態に係る注液口形成部の断面を模式的に示す断面模式図である。 別の実施形態に係る注液口形成部の断面を模式的に示す断面模式図である。 別の実施形態に係る注液口形成部の断面を模式的に示す断面模式図である。 本実施形態の電池を備えた車両（自動車）を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１０，１１０，２１０ 孔内部シール部材
１２ 孔外部シール部材
１６ 板状部材
２０ 注液口形成部
２２ 注液口
２３ 内側開口部
２４，１２４ ネジ孔
２５，１２５ 底面
２７ 隙間
２８ 内周面
３０ ネジ
３２ 先端
３４ ネジ頭
３５ 溝部
３６ 鍔部
４０ 外装ケース（ケース本体）
４２ 上面（蓋部材）
５０ａ 正極端子
５０ｂ 負極端子
７０ 電極体
７１ａ 正極シート
７１ｂ 負極シート
７２ａ 正極側集電体露出部分
７２ｂ 負極側集電体露出部分
７４ａ 正極リード端子
７４ｂ 負極リード端子
９０ 車両
９２ 組電池
１００ 密閉型電池

Claims (8)

1. 外装ケースに設けられたネジ孔と、
   前記ネジ孔に挿入され締結されたネジと
   を備え、
   前記ネジ孔の底面には前記外装ケースの内部と連通する内側開口部であって開口径が該ネジ孔のケース表面における孔径よりも小さい開口部が設けられており、
   前記ネジ孔の底面と前記ネジの締結された先端との間には前記開口部を覆う孔内部シール部材が配置されており、
   前記孔内部シール部材は前記ネジの締付力によって前記ネジ孔の底面に押し付けられて前記開口部を封止していることを特徴とする、密閉型電池。
2. 前記外装ケースと前記ネジの頭との間には前記ネジ孔を囲む孔外部シール部材が配置されており、
   前記孔外部シール部材は前記ネジの締付力によって前記外装ケース側に押し付けられて当該外装ケースとネジ頭との隙間を封止していることを特徴とする、請求項１に記載の密閉型電池。
3. 前記孔内部シール部材は前記ネジ孔の内周面との間に隙間が形成されるように配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の密閉型電池。
4. 前記ネジ頭と前記外装ケースとが点付溶接されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一つに記載の密閉型電池。
5. 前記ネジ孔の底面はテーパ状に形成されており、
   前記孔内部シール部材は球形状を有している、請求項１〜４の何れか一つに記載の密閉型電池。
6. 前記孔内部シール部材と前記ネジの先端との間には、ネジ締結時の回転力が孔内部シール部材に直接伝わることを回避するための緩衝部材が配置されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一つに記載の密閉型電池。
7. 前記孔内部シール部材は前記ネジと一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一つに記載の密閉型電池。
8. 請求項１〜７の何れか一つに記載の密閉型電池を備える車両。
   

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